2024年12月16日 来源:北京市环科院
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一次氮氧化物排放再到二次硝酸盐,是区域空气污染过程重要推手
2024年10~11月供暖季前后京津冀区域发生了几次空气污染过程。在空气污染过程成因上,除了静稳、逆温、高湿的不利气象条件外,冬季各类燃烧源(供暖锅炉和机动车等)活动水平处于高位且使用强度增加,排放的氮氧化物(NOX)及其二次转化的硝酸盐是PM2.5污染的重要推手。 一、NOX排放来源机动车、非道路机械(工程机械、农业机械、铁路内燃机、飞机等)、电站锅炉、供暖锅炉、工业用水泥窑及加热炉等燃烧源会排放大量的热力型NOX...
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2024年10~11月供暖季前后京津冀区域发生了几次空气污染过程。在空气污染过程成因上,除了静稳、逆温、高湿的不利气象条件外,冬季各类燃烧源(供暖锅炉和机动车等)活动水平处于高位且使用强度增加,排放的氮氧化物(NOX)及其二次转化的硝酸盐是PM2.5污染的重要推手。
一、NOX排放来源
机动车、非道路机械(工程机械、农业机械、铁路内燃机、飞机等)、电站锅炉、供暖锅炉、工业用水泥窑及加热炉等燃烧源会排放大量的热力型NOX,其中NO在空气中可通过与臭氧或其他氧化剂的反应转化为NO2。
二、NOX二次转化成硝酸盐的条件和机理
NOX通过大气化学反应转化为硝酸盐(HNO3及颗粒态硝酸盐),白天主要是NO2与羟基自由基(OH·)反应生成气态HNO3。夜间NO2通过生成N2O5,在湿度较高的条件下水解为HNO3。气态HNO3与氨气(NH3)或碱性颗粒物结合,进一步形成颗粒态硝酸盐(如NH4NO3)。硝酸盐的生成受光照、湿度、氧化剂浓度等环境条件的影响,对PM2.5污染和酸沉降贡献显著。
主要反应公式:
白天气相反应:
NO+O3→NO2+O2
NO2+OH·+M→HNO3+M
夜间异相反应:
NO2+O3→NO3+O2
NO3+NO2→N2O5
N2O5+H2O→2HNO3
颗粒态硝酸盐生成:
HNO3+NH3→NH4NO3
HNO3+粉尘(如Ca2+、Mg2+)→硝酸盐颗粒
三、减少NOX排放的主要措施
NOX主要控制措施包括源头减排、过程控制和末端治理。源头减排通过优化燃料质量(如低硫燃料、清洁能源替代)和推广新能源技术(如电动车、氢能)降低NOX生成。过程控制包括改进燃烧工艺(如分级燃烧、低NOX燃烧器)和优化运行参数。末端治理采用脱硝技术,如选择性催化还原(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)及其他吸收技术,减少NOX排放。重污染天气下,减少燃油机动车和非道路移动机械使用、调整工业生产负荷等,对缓解空气污染具有重要的作用。
四、居民可采取哪些行动参与到NOX减排
大气污染防治需要全民参与,同呼吸共行动。(1)绿色出行:优先选择公共交通、步行、骑行等低排放出行方式。购买或使用新能源汽车,减少燃油车的使用频率。(2)节约能源:合理使用空调、取暖和电器设备,降低能源消耗,间接减少发电厂的NOX排放。在家中推广使用高效节能设备,如LED灯。(3)支持清洁能源:鼓励使用天然气、电等清洁能源替代燃煤或柴油设备,支持太阳能等可再生能源发展。(4)环保监督与参与:积极举报机动车、工业源等燃烧源超标排放或违规排放行为。